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水ラボラトリの 3D Print design は "Cool & Reliable"
Technology

CDI方式の脱イオン研究

HPdesalination LivermoreLawrence Livermore National Laboratory

ローレンス・リバモア研究所の Michael Stadermann 等は比表面積が大きなカーボンエアロゲル(ミクロンオーダーとナノオーダーの二重構造の微細孔を持つ)の内部を通過させるスルータイプのキャパシティブ方式脱イオンモジュールを開発しました。低電圧(1V)の印加でイオンを分離できるテストモジュールです。RO膜方式(逆浸透膜方式)と同等レベルの淡水化性能が期待できるようです。RO膜方式で使用される高圧ポンプを必要とせず、目標としてポンプフリーで(重力で)モジュール内を透過させることも考えているようです。従って大きな省エネルギー効果が期待できます。原液がミクロンオーダーの微細孔内部を通過するため、前処理や目詰まり防止等が課題となります。またエアロゲルの量産性等も気になるところですが、可能性の高い研究だと思います。

https://www.llnl.gov/news/aroundthelab/2012/Aug/ATL-080612_technique.html

 

 

 

海水淡水化の新技術

The University of Texas at AustinThe University of Texas at Austin

Kyle N. Knust(テキサス大(米))らは膜を使わず、低エネルギーで海水淡水化が可能な新技術を発表しました。原理確認のため、バイポーラ電極を埋め込んだマイクロ流体素子を試作し、海水で実験し、25%の脱塩効果を確認しています。実用化には99%の脱塩が必要であることや、流量が0.04μL/minで極めて微量である等の課題を残していますが、消費エネルギーが逆浸透膜(RO法)と比べて1/80程度であることや、膜を使用しないことが特徴であると述べています。

(Richard Crooks et al., Electrochemically mediated seawater desalination, Angewandte Chemie International, 52, 31, 8107–8110 (2013))

http://www.utexas.edu/news/2013/06/27/chemists-work-to-desalt-the-ocean-for-drinking-water-one-nanoliter-at-a-time/

 

Water Food Energy Nexus

Guardian Digital AgencyGuardian Digital Agency

水・食・エネルギーが互いに強く結びついている (nexus) 様子、そこから生まれる問題、そして解決の糸口をシンプルにまとめたアニメーションが公開されています。

The Water Food Energy Nexus

http://vimeo.com/47449901

 

 

World Water Day

wwd2013UN-Water

2013年は国際水協力年です。世界の水問題を考え、皆で解決策を導くことを目的にしています。水は地表と大気の間を循環し、全ての生物を育んでいます。しかし、水はまた人社会の貧富、性差別、争い等の種にもなっています。世界中の人々がこれらの問題を直視し、考え、協力して解決の糸口を見つける年がInternational Year of Water Cooperation です。

http://www.unwater.org/water-cooperation-2013/home/it/

 

Solar Desalination

Solar irradiation Solar Irradiance (NASA)

地球に注がれる太陽エネルギーは時間的に変動しています。太陽定数として知られる1,366W/㎡を中心に。この莫大なエネルギーを淡水化に利用することが色々提案され、具体化されています。グーグル画像検索で「Solar desalination」と入れて見ればその情報の多さに圧倒されます。

http://www.google.co.jp/search?

 

 

海水淡水化のアイデア2

MIT ideaMIT news

MITの学生David Cohen-Tanugiがグラフェンに水分子が通る穴をあけ大きなイオンを分離する

方法を提案しています。RO膜と違い分子サイズの膜厚で圧力損失がケタ違いに低いという訳です。

実用化にはかなりの課題が残されていますが、理想的なideaに若い気持ちが溢れています。

http://web.mit.edu/newsoffice/2012/graphene-water-desalination-0702.html

 

 

海水淡水化のアイデア

© 2011 watercones.com© 2011 watercones.com

funktion1600© 2011 watercones.com

簡単に海水を淡水化する方法をStephan Augustin ( Watercone®)が発明しています。

既に事業化されアフリカ等の水問題解決に向けたプロジェクトに利用されています。

太陽熱を利用して蒸留する方法ですが、極めてシンプルな構造で感心しました。

 

琵琶湖の深呼吸

湖面を照らす陽光(湖北)

湖面を照らす陽光(湖北)

冬になると水温が低くなり重くなった表層の湖水は湖底へと降りて行きます。

こうして湖水が上下に循環して、表層に含まれる酸素を湖底へ供給する現象を

琵琶湖の深呼吸と呼ぶそうです。北湖のような水深の深い湖で起こる現象だそうです。

北湖の平均水深は43m、南湖はたったの4mです。南湖の水質が北湖と比べて劣るのは

水深の浅さに一因があるようです。

 

Virtual Water

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Virtual Waterのことはあまり知られていないようですが、ネーミングが良くないのではと思います。バーチャルと言うと何か現実味が薄いイメージです。ある飲食物を現実に生産するのに消費される水の量なのですから、消費水量とでも言うべきでは・・・。ハンバーガー1個の生産に2,400リットルの水が消費されていること等、日頃の飲食物に関するVirtual Waterの量が以下の資料に記載されています。

http://www.lenntech.com/water-food-agriculture.htm

以下の環境省Virtual Waterサイトも参考になります。

http://www.env.go.jp/water/virtual_water/

 

 

 

 

食物に必要な水

20070120makinokogenHP

ー滋賀の北西、マキノの山並みー

農業の6次産業化が話題になっています。今の農業は穀物1Kgを生産するのに

平均 1,000 Kgの水がいるそうです。牛肉に至っては1Kgを生産するのに 16,000 Kgの

水を使用するそうです。食物生産に必要な淡水の調達が世界的な課題になっています。

世界の水資源と穀物生産に関し丸紅経済研究所の資料があります。

http://www.jiid.or.jp/files/04public/02ardec/ardec38/opinion.htm